① 虹吸泵的工作原理是什麼
虹吸現象是液態分子間引力與位能差所造成的,即利用水柱壓力差,使水上升後再流到低處.由於管口水面承受不同的大氣壓力,水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊,直到兩邊的大氣壓力相等,容器內的水面變成相同的高度,水就會停止流動.利用紅吸現象很快就可將容器內的水抽出.
虹吸管是人類的一種古老發明,早再公元前1世紀,就有人造出了一種奇特的虹吸管.
事實上,虹吸作用並不完全是由大氣壓力所產生的,在真空里也能產生虹吸現象.使液體向上升的力是液體間分子的內聚力.在發生虹吸現象時,由於管內往外流的液體比流入管子內的液體多,兩邊的重力不平衡,所以液體就會繼續沿一個方向流動.在液體流入管子里,越往上壓力就越低.如果液體上升的管子很高,壓力會降低到使管內產生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構成),虹吸管的作用高度就是由氣泡的生成而決定的.因為氣泡會使液體斷開,氣泡兩端的氣體分子之間的作用力減至0,從而破壞了虹吸作用,因此管子一定要裝滿水.在正常的大氣壓下,虹吸管的作用比在真空時好,因為兩邊管口上所受到的大氣壓提高了整個虹吸管內部的壓力.
② 化油器有哪幾種裝置作用是什麼
摩托車的化油器是一個相對比較簡單的供油系統,它主要由浮子室,柱塞,殼體三大部分組成,其中的柱塞部分控制進油量,浮子室儲備燃油量。
但如果細細解讀的話它內部的零件還有很多,作用也各不相同,所以下面細分一下零件,然後簡要做一下介紹。
1.阻風門 這是一個幫助發動機增加起動性能的裝置,它的工作原理很簡單,當扳開風門把手時阻風門關閉,這時進入缸體的可燃混合氣體就會變濃,進而就會起到提升發動機啟動性能的作用。
2.浮子室 化油器的浮子室零件比較多,主要有浮子,浮針,主量孔,怠速量孔。
其中的浮子和浮針主要起控制化油器液平面的作用,而怠速量孔是保證發動機最低轉速的油道,主量孔是發動機提速過程中的主要油道,它們可以做到相互補充,保證發動機最基本的供油需求。
3.柱塞總成 化油器的柱塞總成也是有多個零件組成的,其中主要有柱塞,油針,卡簧,回位簧。
這些零件中油針控制進油量,柱塞控制進氣量,它們兩個可以說是一對相輔相成的好夥伴,如果鬧了矛盾,那麼發動機就會出現吃不飽或者營養過剩的現象,而最直接的表現就是幹活無力排氣管放屁。
除了以上零件以外化油器還有兩個特殊的調整螺絲,其中一個控制發動機最低轉速,稱之為怠速調整螺絲,而另一個控制化油器的燃油混合比,稱之為混合氣調整螺絲,只有這兩個螺絲搭配調整,發動機的怠速和燃燒狀態才能達到最佳效果。
以上就是化油器的一個簡要介紹,從中可以看到它的結構相對比較簡單,內部零件也算不上很多,但它的工作過程分為機械和輔助幫助兩大部分。
所謂的機械部分就是燃油可以自動補給,只要油箱中有燃油它就可以實現定量供給,而輔助幫助只有在發動機運轉的時候,它才能將燃油霧化成氣體,起到控油的作用。所以化油器是一個相對比較簡單的被動供油系統,它自身不具備霧化汽油的作用,只有在發動機的幫助下才能夠將燃油霧化成氣體。
③ 液體濃縮有哪幾種設備
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3 粘稠性:許多食品含有豐富的蛋白質、糖分、果膠等成分,其粘稠性較高。 高粘性物料的蒸發,首先從流體動力學觀點看,有一個層流傾向問題。即使物料受到強烈攪拌,在傳熱壁附近總存在不能忽視的層流內層,這就會嚴重影響傳熱的速率。同時,由於上述原因,也還會產生諸如結垢,局部停留時間等一系列問題。
料液的粘稠性隨濃度而增加,隨著蒸發的進行,料液粘度也必然逐漸增加,所以蒸發過程中的傳熱速率預感期也會逐漸降低。對於粘性製品的蒸發,一般采由外力強制的循環或攪拌措施。
4 結垢性:蛋白質、糖和果膠等受熱過便會產生變性、結塊、焦化等現象。
通常在傳熱面附近,物料溫度最高。容易在傳熱壁上形成污垢,嚴重影響傳熱速率。解決結垢問題的積極措施是提高液速。經驗證實,在其他條件相同時,提高液速,可顯著減輕污垢的形成,這是由於高液速的洗刷作用所致。 因此在可能發生嚴重結垢現象的情況下,採用強制循環法是有效的。另外,對不可避免的結垢問題,必須有定期的嚴格清理措施。
5 泡沫性:某些食品物料沸騰時要形成穩定的泡沫,特別是在真空蒸發和液層靜壓高的場合下更是如此。泡沫的形成與界面張力有關。界面張力發生在蒸汽、過熱液體和懸浮固體之間,固體在形成汽泡時起著核心的作用。一般,可使用表面活性劑以控制泡沫的形成。也可用各種機械裝置以消滅泡沫。
6 易揮發成分:不少液體食品含有芳香成分和風味成分,其揮發性比水大。料液蒸發時,這些成分將隨同蒸汽一起逸出,影響濃縮製品的質量。低濕濃縮雖然可減少香味成分損失,但更完善的方法是採取回收措施,回收後再摻入製品中。
第二節蒸發器類型及其選擇
一、蒸發器的組成
蒸發器主要由加熱室(器)和分離室 (器)兩部分組成。
加熱室的作用是利用水蒸氣為熱源來加熱被濃縮的料液。加熱室的型式最初採用的是夾套式和蛇管式,其後有卧式短管加熱室和豎式短管加熱室,為了強化傳熱過程,採用強制循環代替自然循環,也有採用帶葉片的刮板薄膜蒸發器等。 分離室的作用是將二次蒸汽中夾帶的霧沫分離出來。二次蒸汽之所以夾帶霧沫,是因液體沸騰時,汽泡到達液面破裂後,產生許多小霧滴所造成。為使這些霧滴下落回到液體中,分離室須具有足夠大的直徑和高度以降低蒸汽流速,並有充分機會使其返回液體中。分離室的型式,最初是將其置於加熱室之上並與後者並成一體。其後,出現了外加熱型加熱室 (加熱器),分離室也就獨立成為分離器。
以下簡單介紹幾種食品工業上常用的典型蒸發器。
(一)標準式蒸發器結構
圖8-1所示為標準式蒸發器。蒸發器由上、下兩部分構成,下部為加熱室,上部為分離室。
加熱室由沸騰管、中央循環管與上、下管板所組成的加熱管束。殼內的管外空間為蒸汽室,蒸汽在此進行冷凝。中央循環管是一根直徑遠大於沸騰管直徑的粗管,其截面積不小於總加熱管束截面積的35~40%。因此,一定量溶液在中央
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管內所佔有的傳熱面積就相應較之在沸騰管中者為小,就產生溶液由中央管下降, 而由沸騰管上升的不斷循環,因而它是一種自然循環型蒸發器。
蒸發器上部為分離室。分離室的圓筒體上有視鏡、人孔、洗滌裝置和照明裝置等。筒體高度一般不小於1.8~2.5m,可保證液滴不被帶出。
分離器頂部有捕沫器,用以分離霧沫,保證二次蒸汽潔凈,有利於下一效蒸發器的加熱。分離器頂部連接二次蒸汽排出管。標準式蒸發器的缺點是在增強循環方面有一定限制,因而沸騰液一側的傳熱膜系數也受到限制。另外不便清洗和更換管子。
為了克服上述缺點,使之更適用於易結垢的物料,出現了標準式的一種變型,即所謂懸筐式蒸發器,見圖8-2。為了從中取出加熱室,只要把頂蓋拿下,把管道拆除,從頂部把它取出即可。這種設備的另一優點是改善了循環條件。液體迴流是通過殼與加熱室間的環形間隙來進行,環形間隙的截面較易達到所要求的大小。
應用范圍:設備適用於中等粘度、輕度結垢的非腐蝕性料液,並且可以得到較好的蒸發速率。在食品工業上的典型應用例有果汁、麥芽浸出液、蔗糖、葡萄糖等溶液的濃縮。
(二)、加熱室在外的蒸發器(自然循環型和強制循環型)
加熱室在外的蒸發器是現代蒸發器發展的一個特點。這類蒸發器是由加熱器、分離器和循環管三部分組成。
加熱室和分離室分開的優點:①可以改變兩者之間的距離,並調節循環速度使料液達到不在加熱室中沸騰,亦即整個管子僅用於加熱而沸騰恰在高出加熱管頂端進行。這樣,管子內表面就不為析出晶體所堵塞。②分離器獨立後,可改善分離霧沫條件,並有可能將其作成離心分離器的形式。③有可能將幾個加熱器共用一個分離器,從而必要時可靈活輪流使用每個加熱器。
加熱室在外的蒸發器分自然循環型和強制循環型。
自然循環型的循環原理與標準式同。不過,標準式蒸發器的中央循環管在加熱室內,管內的料液還是受熱的。而加熱室在外的蒸發器,其循環管是加熱器與分離器間的連接管,管內料液是不受熱的。因此,相對於標準式而言,這種蒸發器的循環條件得到了改善,檢修、清洗也較方便。加熱室在外的自然循環型蒸發器,其加熱器有垂直放置更為有利。因加熱管下端蓋子打開後,清洗管子很方便。
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一般自然循環型蒸發器,其循環速度約為lm/s。這類設備靈活性較大,幾乎在所有情況下都可採用。
自然循環型目前廣泛應用於果汁、牛奶和肉類浸出汁等熱敏料的濃縮,但因料液在器內進行大量反復循環,固停留時間較長。不適合蒸發粘稠溶液,主要是傳熱速率降低,污垢易於形成。解決的辦法是採用強制循環型,使溶液在管內流速達3~4m/s.
強制特循環型設備的加熱室雖然多數設在外部,但也有將加熱室裝在管內裡面的。
加熱室在外的強制型,其加熱室有垂直和水平放置的型式。強制手段可用泵或攪拌器。泵多採用離心泵和軸流泵,因餾環所需的揚程不大,而循環流量很大,故用軸流泵更為合適。可把它直接裝在設備內。粘度非常高的漿液,可採用正位移泵--齒輪泵或轉子泵,某些粘度極高且有結晶析出的物料,可採用內裝攪拌器構循環式沒備· (三)長管式蒸發器
上述自然循環型和強制循環型蒸發器有一個主要缺點,就是溶液反復循環,要經受長期加熱,亦即溶液在設備中平均停留時間較長,這對非常熱敏的物料來講是不許可的。對這種料液,有必要盡可能減少循環甚至不循環,後者就是所謂單程蒸發。為此目的,蒸發器就要有細長的管子,單程通過的時間內,達到全部濃縮的要求,這就是長管式蒸發器的由來。
長管式蒸發器:從加熱器出來的汽液混合物經分離器分離後,有的直接作為濃縮液排出,不再經循環徑返回加熱器,有的則有部分濃縮液經循環管返回。這類蒸發器的管束很長,約6~8m,而其截面積則很小。它具有很大的傳熱面,溶液送入管束後很快強烈沸騰,管子的中央部分充滿料液蒸汽,蒸汽從管口流出的速度可達100-l20m/s。蒸汽以這樣的速度流動,料液就被帶動而沿管子內壁形成上升或下降的液膜。被蒸汽帶動而沿管壁流動的液體速度可達20m/s,所以這種蒸發器被稱為液膜式蒸發器。
長管蒸發器根據濃膜的流動方向可分為升膜蒸發器、降膜蒸發器及升降膜蒸發器。